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基于紫外线辐射来对微生物和病毒进行消毒
刘满贵
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描述
灵感：
公共空间，包括街道、公共汽车/火车站、市场、购物中心、医院、银行、公园、游乐场、社区中心等，在社会社区的生活中发挥着至关重要的作用。广泛传播的 COVID -19 是一种由新型冠状病毒 (SARS-CoV-2) 引起的急性呼吸道疾病。这种疾病通过呼吸道飞沫或与受 COVID-19 感染的患者的直接接触以及受污染的表面或物体传播。这种病毒的存活率随温度、环境条件等而变化，这些病毒很容易通过使用化学消毒剂灭活。
但是使用化学消毒剂需要定期补充，也会引起鼻窦炎和哮喘患者的过敏反应和呼吸问题。因此，我们在这里寻求一种基于紫外线辐射的新技术来对微生物和病毒进行消毒。
好处：
众所周知，UV-C 射线可以破坏 RNA 病毒，还可以减少长时间保持活跃的微生物的传播。这种紫外线驱动技术可以摆脱使用化学消毒剂所面临的问题，并且可以在不接触表面的情况下减少细菌和病毒的生长和传播。python脚本和ESP-32技术使机器人更加自主和网络控制。也可以在需要时手动操作。
技术：
这种基于紫外线的消毒机器人可以在 2 种模式下操作。1) 网络控制模式和 2) 自主模式。网络控制机器人，利用 ESP-32 技术进行无线监控和 Python 脚本进行操作。该系统也可以手动操作。此处还使用超声波传感器通过避开障碍物进行自主操作，并防止干扰任何人和机器人的自我损坏。紫外光和机器人速度均基于 PWM 方法。
电源逆变器：
功率逆变器或逆变器是一种将直流电(DC) 变为交流电(AC)的电力电子设备或电路。输入电压、输出电压和频率以及总功率处理取决于特定设备或电路的设计。逆变器不发电；电源由直流电源提供。在这个项目中，我们使用了体积小、重量轻、性价比高的逆变器。因此机器人驾驶室可以轻松携带到任何地方。
故事：
这种网络控制的自主紫外线机器人是一种简单、紧凑但有效的机器人，用于对指定位置进行消毒。该机器人为 4 轮，可向左、右、前、后 4 个方向移动。在网络控制的机器人中，使用了图像处理的概念。在这里，相机用于扫描位置并对所需区域进行消毒。在这种模式下，一个人可以手动扫描空间，并可以操作和控制机器人。然后网络控制模式可以通过扫描像地图一样绘制的地方并输入它来自动运行。一个python脚本用于运行这个系统。在自主模式下，机器人使用超声波传感器在整个区域内循环，同时避开附近的障碍物，并在半小时左右对地板进行消毒。这种紫外线灯是交流控制的，但为了使其更紧凑，这里我们使用逆变器电路将电池电源转换为交流电。MOSFET P55NF06 用于产生振动以产生替代磁通量。将不连续信号提供给 MOSFET 时，它也会产生不连续信号。为此，使用 12V 电池将此信号馈入升压变压器。然后，变压器会产生替代磁通量以产生 230V 的电压来为紫外线灯供电。通过控制脉冲，可以控制紫外光的强度。为了根据环境因素控制紫外线辐射，使用了 DHT11 传感器。通过使用该传感器，当温度较高时，应降低紫外线强度，并减少消毒时间，因为我们知道病毒和细菌在高温下的寿命较短。相比之下，在较低的温度下，它们更活跃，可以存活很长时间，因此应该增加紫外线的强度，也应该增加消毒时间。
特征
紫外线可以作为杀菌剂，在 200 到 300 nm 之间的特定波长范围内对细菌、病毒和原生动物进行消毒。因此，紫外光的采用因其对公共场所的高效消毒和保护以及无化学物质和环境友好的特性而被广泛采用。
由于这款机器人使用的是ESP-32芯片，所以它是一款网络控制的自主机器人。因此，它可以无线监控和控制，通过使用超声波传感器，该机器人可以避开障碍物，无需任何人力进行消毒。
使用的组件：
ESP-32 芯片
- ESP-32 芯片
L293D 驱动程序
- L293D 驱动程序
电机（4个）
- 电机（4个）
超声波传感器
- 超声波传感器
DHT11 传感器
- DHT11 传感器
8V电池
- 8V电池
移动电源
- 移动电源
充电连接器
- 充电连接器
直流连接器
- 直流连接器
机器人底盘
- 机器人底盘
轮子（4 号）
- 轮子（4 号）
紫外线灯（6 瓦）
- 紫外线灯（6 瓦）
升压变压器
- 升压变压器
P55NF06 MOSFET
- P55NF06 MOSFET
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